[发明专利]动态无线自动充电新能源汽车系统

摘要

一种动态无线自动充电新能源汽车系统，由左原边供电板、右原边供电板组成长距离磁场槽，磁场槽的上端与路面一致，磁场槽平行宽度小于20mm，磁场槽下面是下水道，所述新能源汽车设置底盘受电机和副边受电板，副边受电板耦合在左原边供电板、右原边供电板之间，副边受电板在连续的动态的闭合磁通状态下的电磁感应中进行中频无线电传输；在智能控制模块控制下，副边受电板进行槽口自动切入、耦合自动定位、用电自动识别和计费、左右超范围自动回收、行驶磁场槽末端自动回收的全自动操作，副边受电板在机箱内自动调整水平角度和左右位置，副边受电板在长距离磁场槽内滑行阻力小，磨损小，使城市道路6条长距离磁场槽充变为超级充电场，自动对每辆车进行识别供电、合理计费。

主权项

1.一种动态无线自动充电新能源汽车系统，由动态无线自动充电新能源汽车、长距离地槽式供电导轨、左原边供电板、右原边供电板、底盘受电机、副边受电板和供电站组成，其特征在于：所述动态无线自动充电新能源汽车选用任何纯电动汽车(1)，动态无线自动充电新能源汽车内后面设置蓄电池组(2)、前面驾驶室仪表台设置智能控制盒(3)，所述智能控制盒内设置智能控制模块和智能充电模块，所述智能充电模块的输出端连接蓄电池组，智能控制盒右边设置Ic卡读卡器(4)，Ic卡读卡器上插入Ic卡(5)，动态无线自动充电新能源汽车的底盘中部设置矩形安装口，矩形安装口内安装底盘受电机(6)；所述动态无线自动充电新能源汽车系统设置供电站，所述供电站内设置中频中压交流电源和控制电脑，所述动态无线自动充电新能源汽车系统设置长距离地槽式供电导轨(7)，所述长距离地槽式供电导轨设置在城市交通的一段道路上，城市道路是双向车道，双向车道设有直行车道、左转车道、右转车道，城市道路共有6条车道，每条车道的路面(8)中间设置长距离排水地槽(9)，长距离排水地槽上端安装长距离地槽式供电导轨，所述长距离地槽式供电导轨设置左原边供电板和右原边供电板，所述供电站给左原边供电板和右原边供电板输入中频中压交流电源，所述底盘受电机设置副边受电板(10)，所述副边受电板平时隐藏在底盘受电机内，所述副边受电板设置识别摄像机一(11)，所述动态无线自动充电新能源汽车在行驶中，识别摄像机一自动寻找地槽式供电导轨的槽口，槽口到位时，所述底盘受电机驱动副边受电板下降，使副边受电板耦合在左原边供电板与左原边供电板之间，副边受电板经过感应耦合，输出中频中压交流电压到智能充电模块，智能充电模块输出直流电压到所述Ic卡读卡器，Ic卡读卡器设置智能电度表模块，智能电度表模块给蓄电池组充电；所述长距离地槽式供电导轨设置不锈钢的U型槽(12)，由若干根U型槽连接成长距离U型槽，长距离U型槽安装在长距离排水地槽的槽口上，所述U型槽内设置左原边供电板(13)和右原边供电板(14)，左原边供电板内部中间设置左前铁氧体芯(15)和左后铁氧体芯(16)，左前铁氧体芯绕制漆包线成为左前线圈(17)，左后铁氧体芯绕制漆包线成为左后线圈(18)，右原边供电板内部中间设置右前铁氧体芯(19)和右后铁氧体芯(20)，右前铁氧体芯绕制漆包线成为右前线圈(21)，右后铁氧体芯绕制漆包线成为右后线圈(22)，左前线圈、左后线圈为左原边线圈，右前线圈、右后线圈为右原边线圈，左前线圈、右前线圈为前原边线圈，左后线圈、右后线圈为后原边线圈，4个原边线圈的漆包线绕制方向均相同，所述4个铁氧体芯的形状均为[形，左前铁氧体芯和左后铁氧体芯为左[形铁氧体芯，右前铁氧体芯和右后铁氧体芯为右[形铁氧体芯，左[形铁氧体芯开口端与右[形铁氧体芯开口端相对应、对称；位于左原边供电板的前端设置电源插头(23)、后端设置电源插座(24)，电源插头与电源插座之间用电源导线连通，位于左原边线圈的前端设置红外发射头(25)、后端设置识别控制模块(26)、左端设置左跨线插座(27)，左原边供电板内部设置左前螺丝帽(28)、左后螺丝帽(29)，所述左前线圈和左后线圈为并联连接，所述电源导线与左前线圈和左后线圈的首线连接，左前线圈和左后线圈的尾线连接左跨线插座，识别控制模块的输出端连接红外发射头，识别控制模块的开关端和输入一、输入二端连接左跨线插座，识别控制模块的接地端连接左后螺丝帽，识别控制模块的电源端连接电源导线，所述电源插头、电源插座、电源导线、左前线圈、左后线圈、识别控制模块、前螺丝帽、后螺丝帽、左跨线插座以及红外发射头经过注塑，定位封装在左原边供电板内部，左原边供电板用高强度塑料注塑成型；位于右原边供电板的前端设置信号插头(30)、后端设置信号插座(31),信号插座与信号插头之间用信号导线连通，位于右原边线圈的前端设置红外接收头(32)、右端设置右跨线插座(33)，所述左跨线插座下端设置左跨线插头(34)、右多跨线插座下端设置右跨线插头(35)，左跨线插头与右跨线插头之间设置多股U形跨线(36)，右原边供电板内部设置右前螺丝帽(37)、右后螺丝帽(38)，所述右前线圈和右后线圈为并联连接，右前线圈和右后线圈的首线连接右后螺丝帽，右原边线圈的尾线通过所述多股U形跨线连接左原边线圈的尾线，使左原边线圈和右原边线圈与识别控制模块的开关端串联于电源回路中，左原边线圈的电流方向与右原边线圈的电流方向互为相反，所述信号导线通过多股U形跨线连接识别控制模块的输入一端，所述红外接收头通过多股U形跨线连接识别控制模块的输入二端，所述信号插头、信号插座、信号导线、右前线圈、右后线圈、右前螺丝帽、右后螺丝帽、右跨线插座以及红外接收头经过注塑，定位封装在右原边供电板内部，右原边供电板用高强度塑料注塑成型；所述红外发射头与红外接收头相对应，所述左原边供电板由左前螺丝钉(39)、左后螺丝钉(40)固定在U型槽内左端，所述右原边供电板由右前螺丝钉(41)、右后螺丝钉(42)固定在U型槽内右端，所有螺丝钉和螺丝帽均与U型槽连接，U型槽经过导线连接所述供电站中频中压交流电源的地线，将多个左原边供电板的电源插头、电源插座前、后对插，紧密排列组成长距离左原边供电板，固定在长距离U型槽内左端，长距离左原边供电板引出的电源线连接所述供电站中频中压交流电源火线；将多个右原边供电板的信号插头、信号插座前、后对插，紧密排列组成长距离右原边供电板，固定在长距离U型槽内右端，长距离右原边供电板引出的信号线连接所述供电站控制电脑的通讯端；长距离左原边供电板和长距离右原边供电板对称于长距离U型槽内，长距离左原边供电板和长距离右原边供电板之间的空间为长距离磁场槽(43)，长距离磁场槽的平行宽度小于20mm，由此组成长距离地槽式供电导轨，由6条长距离地槽式供电导轨组成的城市充电道路成为动态无线自动充电新能源汽车的大面积的充电大单元，为了满足动态无线自动充电新能源汽车的充电需求，城市道路交通网上设置若干个充电大单元；所述左原边供电板和所述右原边供电板对称组成独立充电小单元，多个独立充电小单元组成所述充电大单元，左原边供电板设置的红外发射头对准右原边供电板设置的红外接收头，所述识别控制模块始终给红外发射头输出信号，红外发射头始终给红外接收头红外光信号，红外接收头控制识别控制模块开关电路始终处于关闭状态，所述副边受电板与长距离地槽式供电导轨在非耦合状态下，长距离地槽式供电导轨上的所有原边线圈均处于断电状态，所述副边受电板与长距离地槽式供电导轨在耦合状态下，所述副边受电板的红外信号发射头照射独立充电小单元的红外接收头，打开独立充电小单元，独立充电小单元给动态无线自动充电新能源汽车充电，所述新能源汽车在行驶中，副边受电板离开独立充电小单元的红外接收头，独立充电小单元的红外发射头照射红外接收头，独立充电小单元自动关机；为了防止长距离地槽式供电导轨槽内积蓄雨水，所述长距离U型槽底部设置若干漏水孔(44)；长距离地槽式供电导轨的前端是未端，所述长距离U型槽底部的未端设置槽底红灯(45)，新能源汽车行驶到长距离地槽式供电导轨的未端时，所述副边受电板的识别摄像机一看到槽底红灯后，底盘受电机驱动副边受电板上升与长距离地槽式供电导轨自动脱离；所述底盘受电机设置机箱(46)，机箱四周设置外边框(47)，外边框位于汽车底盘的矩形安装口上端，由若干螺丝钉(48)将外边框紧固在矩形安装口四周的螺母孔内，机箱底部设置内边框(49)，机壳内设置拾取电能的副边受电板(10)，所述副边受电板在机壳内能上、下、左、右移动，副边受电板下端是三角板，副边受电板与三角板用高强度塑料一体化注塑成整体，副边受电板的厚度略小于所述长距离磁场槽的平行宽度，副边受电板的左右端在长距离磁场槽内存在很小的间隙，副边受电板内部中间设置I形铁氧体芯(50)，所述I形铁氧体芯位于所述左[形铁氧体芯的开口端与右[形铁氧体芯的开口端之间为耦合状态，I形铁氧体芯的上、下端与左[形铁氧体芯的上、下端对齐、与右[形铁氧体芯的上、下端对齐，拼接成日字形铁氧体芯，构成日字形闭合磁通回路，I形铁氧体芯绕制漆包线成为单线圈(51)，所述单线圈耦合在所述左原边线圈与右原边线圈之间的磁场槽内，左原边线圈与右原边线圈接通中频中压交流电，所述单线圈感应出同样的中频中压交流电，其原理如同电动车充电器中的铁氧体变压器，副边受电板内部中间设置11个单线圈，11个单线圈整齐排列成一字形，每个单线圈之间的距离相等，11个单线圈定位封装在副边受电板内部中间，11个单线圈漆包线的绕制方向和匝数均相同，11个单线圈连接成串联电路输出，使11个单线圈连接成连续的副边线圈(52)，副边线圈在所述磁场槽内前后移动时，每个单线圈都要按顺序经过前原边线圈和后原边线圈的磁场，由于原边线圈与副边线圈相对移动时，铁氧体芯闭合磁通回路的耦合面积发生变化，导致磁通量随之变化，造成单线圈感应出的中频中压交流电压是波动的，为了减少电压波动，前原边线圈与后原边线圈之间的距离小于副边线圈的单线圈与单线圈之间的距离，使副边线圈与原边线圈耦合频率增加、感应平顺，其余不在磁场范围的单线圈在串联回路中由于电感量小、阻抗小、电压降小，当副边线圈输出电压到负载时，仅存在直流电阻的线损，新能源汽车在行驶中，连续的副边线圈与连续的原边线圈在动态的闭合磁通回路中感应出连续的中频中压交流电压输出到所述智能充电模块；所述三角板两边设有刀刃(53)，三角板中间设有识别摄像机一，识别摄像头一位于三角板下端的刀尖，识别摄像机一的输出线连接所述智能控制模块的相关输入端，副边受电板前端设有设有红外信号发射头(54)，位于副边受电板的左边、红外信号发射头的后端设置上霍尔传感器(55)和下霍尔传感器(56)，所述红外信号发射头的输出线连接所述Ic卡读卡器的输出端，所述上霍尔传感器和下霍尔传感器的输出线连接所述智能控制模块的相关输入端，所述副边受电板前端设有前滑板(57)，前滑板与所述机箱内壁前端有间隙，副边受电板后端设有后滑板(58)，后滑板与所述机箱内壁后端有间隙，使副边受电板在机箱内上下移动时保持前后定位，副边受电板上端设有前电机架(59)，前电机架为n形，夹在副边受电板前上端，由前螺丝钉(60)固定，前电机架上端焊接前电机(61)，前电机驱动轴上安装前滑轮(62)，副边受电板上端设有后电机架(63)，后电机架为n形，夹在副边受电板后上端，由后螺丝钉(64)固定，后电机架上端焊接后电机(65)，后电机驱动轴上安装后滑轮(66)，前、后电机的输出线并联后连接所述智能控制模块的相关输出端，所述副边线圈的输出线连接所述智能充电模块的输入端，所述机箱内壁左前端固定卷绳电机(67)，卷绳电机的输出线连接所述智能控制模块的相关输出端，卷绳电机设有长驱动轴(68)，长驱动轴后端设置轴承(69)，轴承安装在机壳左后端，长驱动轴上固定前卷绳轮(70)，前卷绳轮内固定前拉绳(71)，前拉绳右端设有前拉绳套，前拉绳套设有中心孔，前拉绳右端穿过中心孔后由前拉绳夹固定，前拉绳套安装在机壳内壁右端的前安装孔内，长驱动轴上固定后卷绳轮(72)，后卷绳轮内固定后拉绳(73)，后拉绳右端设有后拉绳套(74)，后拉绳套设有中心孔，后拉绳右端穿过中心孔后由后拉绳夹(75)固定，后拉绳套安装在机箱内壁右端的后安装孔内，所述副边受电板上端设有前半孔(76)，前拉绳穿过前半孔支撑在前滑轮下端，所述副边受电板上端设有后半孔(77)，后拉绳穿过后半孔支撑在后滑轮下端，所述机箱左内壁设置开关红外发射头(78)、右内壁设置开关红外接收头(79)，开关红外发射头和开关红外接收头的输出线分别连接所述智能控制模块的相关输入端，所述卷绳电机反时针旋转，前、后卷绳轮将前、后拉绳收紧，所述副边受电板上升，卷绳电机顺时针旋转，前、后卷绳轮将前、后拉绳放松，所述副边受电板下降，所述动态无线自动充电新能源汽车在长距离地槽式供电导轨的公路上行驶时，所述副边受电板识别摄像机一自动寻找所述长距离地槽式供电导轨，当识别摄像机一发现长距离磁场槽时，识别摄像机一向智能控制模块发出开机信号，智能控制模块驱动前、后电机，使所述前、后滑轮同时正转或者反转，前、后滑轮骑在前、后拉绳上驱动副边受电板向左或者向右移动，当所述副边受电板下端的刀尖对准了磁场槽，并且与识别摄像机一内设定的图像坐标对准时，识别摄像机一向智能控制模块同时发出关机和开机信号，使前、后电机关机停止，使卷绳电机开机顺时针旋转，所述副边受电板的刀尖切入槽口后，下降到长距离磁场槽内，当所述上霍尔传感器位于所述左原边供电板的[形铁氧体芯的上端、下霍尔传感器位于所述左原边供电板的[形铁氧体芯的下端时，上、下霍尔传感器向智能控制模块同时发出关机信号，使卷绳电机关机停止，使所述的副边线圈准确定位在与所述左、右原边线圈的上、下端对齐的位置，当车辆底盘与地面距离发生变化时，上、下霍尔传感器的上、下位置发生变化，上、下霍尔传感器在所述磁场槽内感受到的磁场发生变化，上、下霍尔传感器向智能控制模块发出相应的开机信号，控制卷绳电机正转或者反转，驱动副边受电板上升或者下降，使副边线圈始终保持在与所述左、右原边线圈的上、下端对齐的位置；当所述新能源汽车行驶到地槽式供电导轨的未端时，所述识别摄像机一看到红色信号灯后，向智能控制模块发出相应的开机信号，控制卷绳电机反转，驱动副边受电板上升，当副边受电板上升到将开关红外发射头发给开关红外接收头的红外光挡住时，开关红外接收头向智能控制模块发出相应的关机信号，控制卷绳电机停止，副边受电板回收在机箱内上端；所述机箱内上端中部设置识别摄像机二(80)，当新能源汽车变道行驶时，识别摄像机二看到副边受电板向左偏离或者向右偏离机箱中间超出一定范围时，识别摄像机二向智能控制模块发出相应的开机信号，控制卷绳电机反转，驱动副边受电板上升，将副边受电板自动回收在机箱内上端，保护了副边受电板；所述副边线圈的输出线、摄像机一的输出线、红外信号发射头的输出线、上、下霍尔传感器的输出线汇集成一根伸缩电缆(81)，所述机箱内上端中部设置出线孔(82)，所述伸缩电缆从出线孔穿出连接到所述智能控制盒，所述识别摄像机二、开关红外发射头和开关红外接收头的输出线汇集成一根电缆从出线孔穿出连接到所述智能控制盒；所述Ic卡读卡器内设置智能电度表模块，Ic卡读卡器面板上设置信息显示屏、面板后端设置Ic卡插口，插口内安插电费充值的Ic卡，所述信息显示屏显示出买进电量和剩余电量，所述副边受电板红外信号发射头发出红外信号传递到所述右原边供电板内部设置的红外接收头，红外接收头接收的信号经过信号线传给所述控制电脑，控制电脑确认用户不欠费后，发出信号经过信号线传给所述识别控制模块的输入二端，识别控制模块打开左原边供电板和右原边供电板电源，执行独立小供电单元的充电任务，所述副边受电板经过每一个独立小供电单元的首端，就要遮挡照射到右原边供电板红外接收头的红外光，红外接收头信号开通识别控制模块进行一次识别、充电、计费过程，所述副边受电板后端的左原边供电板的红外发射头的红外光无遮挡照射到右原边供电板的红外接收头，红外接收头信号触发识别控制模块自动关闭后面独立小供电单元的电源，经过多个独立小供电单元就是多次充电累计，每辆车各自计费，欠费停电；所述动态无线自动充电新能源汽车与长距离地槽式供电导轨之间的动态无线供电传输，始终在识别摄像机的监控下自动完成，无须人工操作，车辆在行驶中，识别摄像机自动寻找目标，由智能控制模块驱动副边受电板进行槽口自动切入、耦合自动定位、用电自动识别和计费、左右偏离车道超范围自动回收、行驶末端槽底红灯自动回收的全面自动化操作，所述副边受电板的厚度略小于所述长距离磁场槽的平行宽度，所述副边受电板在所述长距离磁场槽内是滑行运动状态，车辆行驶中左右偏离车道中线一定范围，副边受电板在机箱内自由转动和左右移动，自动调整在机箱内的水平角度和左右位置，以确保副边受电板在所述长距离磁场槽内滑行阻力小，磨损小，当车辆行驶中左右偏离车道的中线超出范围，副边受电板自动回收；与动态的开放状态下的高频无线电的谐振耦合传输相比较，所述原边线圈与副边线圈之间是在连续的动态的闭合磁通状态下的电磁感应耦合，是中频无线电的传输；城市道路的路面上设置6条长距离地槽式供电导轨，所述长距离地槽式供电导轨上端与路平面一致，所述长距离磁场槽的平行宽度小于20mm，长距离磁场槽下面是下水道，6条长距离地槽式供电导轨没有改变城市道路的基本属性；6条长距离地槽式供电导轨充分利用城市道路的空间，将其变为超级充电场，而且可以设置若干个独立的超级充电场，将城市道路机动车拥挤的弊病变为有利的资源，6条长距离地槽式供电导轨自动对每辆车进行识别供电、合理计费。